Ben R. Mottelson, secara penuh Ben Roy Mottelson, (lahir 9 Juli 1926, Chicago, Illinois, AS), fisikawan Amerika-Denmark yang berbagi Hadiah Nobel Fisika 1975 dengan Aage N. Bohr dan James Rainwater untuk pekerjaannya di menentukan bentuk asimetris dari inti atom tertentu dan alasan di balik asimetri tersebut.
Setelah mengambil gelar doktor dalam fisika teoretis di Universitas Harvard pada tahun 1950, Mottelson menerima beasiswa di Institut Fisika Teoritis Niels Bohr di Kopenhagen dan kemudian bergabung dengan fakultas Institut Nordic untuk Fisika Nuklir Teoritis di sana; ia kemudian menjadi warga negara Denmark yang dinaturalisasi.
Dari eksperimen yang dilakukan bekerjasama dengan Bohr pada awal 1950-an, Mottelson menemukan bahwa gerakan partikel subatomik dapat mengubah bentuk nukleus, sehingga menantang teori yang diterima secara luas bahwa semua inti bulat sempurna. Selanjutnya ditemukan bahwa asimetri tersebut terjadi pada atom-atom semua elemen.
